目前,昌暉儀表生產的熱敏電纜主要有兩種產品類型(YR-FTLD和YR-CTTC),它們測溫原理相同,只是技術參數不同。
1、熱敏電纜材料構成
外層保護管:YR-FTLD型采用雙層聚四氟乙烯,YR-CTTC型采用鉻鎳鐵合金。為有效避免測量環境中粉塵、油脂以及水分等介質的浸入、溫度范圍不同而引起的誤報,故采用不同材料。測溫元件為K型熱電偶。
2、熱敏電纜外形尺寸
目前現有產品長度約為6-15m,若所需長度大于15m,可以將幾根熱敏電纜用插件連接起來。外徑尺寸YR-FTLD為φ3.5mm,YR-CTTC為φ93-φ187mm,可以安裝在傳統熱電偶無法鋪設到的惡劣環境中。
3、熱敏電纜工作溫度
YR-FTLD為-40~200℃,YR-CTTC為-40~899℃。
4、熱敏電纜分度與靈敏度
熱敏電纜的分度與普通熱電偶相近,但由于連續熱電偶的“臨時”熱接點不是緊密連接,熱接點之外兩電極間也并非完全絕緣,所以熱敏電纜的輸出熱電勢與同種熱電偶相比稍有降低,換算成溫度大約相差十幾攝氏度,這對于火警預報來說是可以接受的。
下圖中的實線是以鎳鉻-鎳硅絲作熱敏電纜的熱電特性曲線,虛線是以同種熱電極材料制成的K型熱電偶熱電特性曲線??梢?,熱敏電纜的熱電特性曲線幾乎平行于同型號K型熱電偶的熱電特性曲線,這說明兩者的熱電動勢率近似相等。
K型熱電偶和熱敏電纜熱電特性曲線對比
5、熱敏電纜響應時間
響應時間取決于單位長度熱敏電纜的熱容量,而熱容量又是由材質與質量決定的,所以減小連續熱電偶橫截面的尺寸,能有效地縮短響應時間。
6、熱敏電纜彎曲半徑
彎曲半徑除和熱敏電纜組成材料的熱電特性曲線比較性能和質量有關外,還與隔離材料的密實程度有關。過小的彎曲半徑可能會使熱電極產生應力,保護管出現裂紋或隔離材料松散后熱電極相碰,使熱敏電纜失效。一般彎曲半徑為熱敏電纜外徑的10-20倍。
美國熱偶型熱敏電纜,鎧套為Inconel合金,外徑為φ2~φ6.35mm,測溫范圍為-29~900℃,我國已有K型熱敏電纜,外徑為2-4mm,測溫范圍為150-600℃。
除上面以熱電偶為基礎的熱偶型熱敏電纜之外,還有電阻型測溫熱敏電纜,它是采用兩根導電芯線,就可以感知沿芯線長度上出現高溫點。由于不必采用熱電偶線,價格要使宜很多,同時還可制作得很長而無需轉接,缺點是不能對高溫點的溫度進行測量。近來又出現了一種三芯的電阻型熱敏電纜,它不但能測溫,而且能測距。它也不采用熱電偶線,因此造價同樣能降低,將會有很強的市場競爭力。
除熱偶型、電阻型熱敏電纜外,還有一種融鹽型熱敏電纜,它可以對一條連續路線上任何一點的溫度超過某預定值進行報警。其內部的填充物具有在某固定溫度下電性能發生突變的特性--電導率突然增加。填充物一般為絕緣材料和無機鹽的混合物。絕緣材料如玻璃,其電導率極小;無機鹽在低溫下也是一種絕緣物,但當達到無機鹽的轉變溫度時,發生相變,電導率將驟然增加。由于無機鹽的轉變點是固定不變的,如CaSO4近似轉變點為1193℃,MnSO4為800℃,Na2CO3為450℃,AgI為145℃,AlBr3為70℃等,所以融鹽型熱敏電纜用作超溫報警,很準確,且與受熱長度無關。美國9090系列融鹽型熱敏電纜長9.15m,使用溫度范圍為221.1-371.1℃。 測溫誤差為±10℃,704001~704204系列使用溫度范圍是150-350℃,測量誤差為±14℃,我國研制的融鹽型熱敏電纜的性能與其相近。